STUDIO GEOCHIMICO DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO · PARTICOLATO ATMOSFERICO Prof. Rampazzo Giancarlo...

STUDIO GEOCHIMICO DEL STUDIO GEOCHIMICO DEL PARTICOLATO ATMOSFERICOPARTICOLATO ATMOSFERICO

Prof.Prof. Rampazzo GiancarloRampazzo Giancarlo

UNIVERSITAUNIVERSITA’’ DIPARTIMENTO DIPARTIMENTO CACA’’ FOSCARIFOSCARI DI SCIENZEDI SCIENZEVENEZIAVENEZIA AMBIENTALIAMBIENTALI

CHE COSCHE COS’’EE’’ LA GEOCHIMICALA GEOCHIMICA

STUDIO GEOCHIMICO DEL PARTICOLATO ATMOSFERICOSTUDIO GEOCHIMICO DEL PARTICOLATO ATMOSFERICO

�1.La geochimica studia la composizione chimica della composizione chimica della

terraterra

Come si è formataformata con quali elementi chimiciquali elementi chimici e da

dove questi elementi chimici provengonoprovengono e come si

sono differenziati dalldifferenziati dall’’interno verso linterno verso l’’esternoesterno del

pianeta terra.


�2. Quindi da un latoun lato determina quantitativamente la determina quantitativamente la

composizione della terra e delle sue parti e composizione della terra e delle sue parti e dall'altro dall'altro

scoprescopre le leggi che controllano la distribuzione degli le leggi che controllano la distribuzione degli

elementi nelle varie sfere geochimicheelementi nelle varie sfere geochimiche

� 3. Uno dei risultati più importante di questi studi è la Classificazione Geochimica

� 4. L’altro è il Ciclo Geochimico degli elementi

CLASSIFICAZIONE GEOCHIMICA DEGLI ELEMENTICLASSIFICAZIONE GEOCHIMICA DEGLI ELEMENTI


��elementi elementi LITOFILILITOFILI , atmofili, biofili, talassofili, quando

tendono ad accompagnarsi all’ossigeno: K, Ca, Ti, Zr,

Sr, Ge, Br

��elementi elementi CALCOFILICALCOFILI , quando tendono a concentrarsi

sottoforma di solfuri: Cu, Zn, As, Se, Ag, Cd, Hg, Pb

��elementi elementi SIDEROFILISIDEROFILI, quando tendono ad assumere un

comportamento metallico: Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Pt


L’uso della classificazione è utile alla

comprensione dellcomprensione dell ’’origineorigine di tali elementi, ossia

ad individuare quali di questi possano essere di

origineorigine naturalenaturale e quali di origine antropicaorigine antropica .

CLASSIFICAZIONE GRANULOMETRICA DEL PARTICOLATOCLASSIFICAZIONE GRANULOMETRICA DEL PARTICOLATO


Le polveri possono essere distinte in:

�� Polveri Totali SospesePolveri Totali Sospese (PTS)

�� polveri PMpolveri PM 1010, Ø < 10 µm, denominate anche polveri inalabili (in grado di penetrare nel tratto superiore dell’apparato respiratorio)

�� polveri PMpolveri PM 2,52,5, Ø < 2.5 µm, denominate polveri respirabili (in grado di penetrare nel tratto inferiore dell’apparato respiratorio)

�� polveri PMpolveri PM 11, Ø < 1 µm, possono penetrare fino agli alveoli


LIVELLO DI PENETRAZIONE DELLE DIVERSE GRANULOMETRIELIVELLO DI PENETRAZIONE DELLE DIVERSE GRANULOMETRIE

COMPOSIZIONE MINERALOGICO COMPOSIZIONE MINERALOGICO -- CHIMICACHIMICA


� particelle primarie naturalinaturali , costituite in prevalenza da minerali di alluminioalluminio , siliciosilicio , carbonati di calcio e magnesiocarbonati di calcio e magnesio

�� solfatisolfati e nitrati nitrati

�� metalli pesantimetalli pesanti

�� ioni ammonioioni ammonio

� particelle di carbonio elementarecarbonio elementare di origine antropica

� composti organici: alcani, alcheni, alchilbenzeni, idrocarburi idrocarburi

policiclici aromatici (IPA)policiclici aromatici (IPA) , aldeidi, acidi organici dicarbossilici,

nitrocomposti

EFFETTI DANNOSI DEL PARTICOLATOEFFETTI DANNOSI DEL PARTICOLATO


� sull’ambienteambiente :

• riduzione visibilità,

• formazione nebbie,

• diffusione radiazione solare

� sulla salutesalute , dipendono dalla composizione chimicacomposizione chimica e dalla granulometriagranulometria , malattie respiratorie e , malattie respiratorie e cardiovascolaricardiovascolari

un esempio... un esempio... ELEMENTI DI UNELEMENTI DI UN’’AREA TRAFFICATAAREA TRAFFICATA


�Ca, Mg, Zn, P, B, Ba, legati all’olio lubrificante delle automobili

�Pb, Pt, IPA, CO, Benzene , legati alla combustione del

carburante e all’abrasione della marmitta catalitica

�Na, Ba, Mo, K, Si, legati al liquido antigelo

�Mn, Co, Ni, Fe, Al , Cu, legati all’usura dei motori delle automobili

�Na, S, V, Ni, legati alla parte naturale del combustibile

METODOLOGIE ANALITICHEMETODOLOGIE ANALITICHE


ICPICP--MSMS: Inductively Coupled Plasma Source Mass Spectrometry

PIXEPIXE: Particle Induced X ray Emission

SEMSEM: Scanning Electron Microscopy

TEMTEM: Transmission Electron Microscopy

A seconda della metodologia si utilizzano diverse tipologie di filtri per la raccolta dei campioni:

��Nitrato di CellulosaNitrato di Cellulosa o Esteri misti di cellulosaEsteri misti di cellulosa ICP-MS

��PolicarbonatoPolicarbonato PIXE; SEM; TEM

� Per determinare la morfologia (forma e dimensioni) e composizione chimica del particolato

� Per analisi di particelle micrometriche e nanometriche

�� 1 1 µµm = 1 milionesimo di metrom = 1 milionesimo di metro

�� 1 1 nmnm = 1 miliardesimo di metro= 1 miliardesimo di metro

Limiti di risoluzione

�� SEMSEM: 10 : 10 nmnm (10 (10 nmnm morfologia, 1 morfologia, 1 µµm EDS) m EDS) �� 200 000 x200 000 x

�� TEM: 0.1 nm ( 0.20 TEM: 0.1 nm ( 0.20 nmnm morfologia, 10 morfologia, 10 nmnm EDS) EDS) �� 1 milione x1 milione x

MICROSCOPIA ELETTRONICAMICROSCOPIA ELETTRONICA


SEM SEM –– SCANNING ELECTRON MICROSCOPYSCANNING ELECTRON MICROSCOPY


TEM TEM –– TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPYTRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY


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